高考生物基因的自由组合定律复习教案.doc

基因的自由组合定律本类考题解答锦囊基因的自由组合定律是两对(多对)相对性状的遗传现象，其两对(多对)基因位于两对(多对)同源染色体上，在减数第一次分裂的后期，随同源染色体的分离，等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合这是基因自由组合定律的实质。在解决这类问题时，首先要弄清楚基因的显隐性关系，并且两对基因是位于两对同源染色体上，具有一定的独立性，所以在解这一类题目的时候，可按基因的分离定律，先研究一对相对性状的遗传问题，剜(后再研究另一对相对性状的遗传问题，这样可以把一个基因自由组合定律的题分解成两个分离定律的题来做，可以降低题目的难度。 热门题【例题】 内蒙、海南、西藏、陕西)已知水稻高秆(T)对矮秆(t)为显性，抗病(R)对感病(r)为显性，这两对基因在非同源染色体上。现将一株表现型为高秆、抗病植株的花粉授给另一株表现型相同的植株，所得后代表现型是高秆矮秆=31，抗病感病=31。根据以上实验结果，下列叙述错误的是 A.以上后代群体的表现型有4种 B以上后代群体的基因型有9种 C.以上两株亲本可以分别通过不同杂交组合获得D.以上两株表现型相同的亲本，基因型不相同高考考目的与解题技巧：目的在于考查基因自由组合定律的实质，首先要根据题意写出未知个体的基因组成或基因型，如高茎抗病T_R_再根据题干中给的后代表现型的分离比，从隐性性状入手，逆推出未知个体的基因型，然后再去判断叙述的正确与否。 【解析】 本题考查基因的自由组定定律。具有两对相对性状的亲本(两对基因在非同源染色体上)进行杂交，且后代表现型有高秆：矮秆：3：1，抗病：感病二3：1，可推知两亲本的基因型为TtRrTtRr，它们的后代群体有4种表现型、9种基因型， TtRrTtRr，亲本可以分别通过不同杂交组合获得。 【答案】 D 1小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮秆(aa)、抗病(BB)的小麦新品种；马铃署品种是杂合体(有一对基因杂合即可称为杂合体)，生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉(Yy)、抗病(Rr)的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间 杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。(写出包括亲本在内的前三代即可) 对于小麦新品种的选育，第一，题目明确指出小麦在生产上用种子繁殖(有性生殖)，小麦品种(作亲本)一定是纯合体(分别为两对相对性状的纯合体)，要选育的新品种(矮秆抗病)的基因型为(aaBB)。第二，矮秆和抗病是两个不同的优良性状，而且此新品种是通过小麦品种间的杂交形成的，可见新品种的矮秆和抗病这两个优良性状来源于两个亲本品种。第三，遵循基因的自由组合定律，逆向推出亲本最可能的表现型和基因型分别为高秆抗病(AABB)和矮秆易染病(aabb)。第四，正向推出小麦品种杂交育种的遗传图解： 小麦第1代 AABBaabb亲本杂交第2代 F1 AaBb种殖F1代，自交第3代 F2 A_B_、A_、bb、aaB_、aabb种植F2代，选出矮秆、抗病(aaB_)，继续自交，期望F代获得纯合体 (注；第3代F2 A_B_、 A_比、aaB_、aabb表示出现的9种基因型和4种表现型。写出F2的9种基因型或4种表现型也可以。)对于马铃薯新品种的选育，第一，马铃薯在生产上用块茎繁殖(属营养生殖)，故马铃薯品种可以是杂合体，要选育新品种(黄肉抗病)的基因型按题目要求为YyRr。第二，新品种的黄肉和抗病同样是两个不同的优良性状，来源于两个新本品种(亲本均为一对基因杂合的杂合体)，遵循基因的自由组合定律，据此可逆向推出两个亲本的表现型和基因型分别为黄肉易染病(Yyrr)和白肉抗病(yyRr)。第三，正向推出马铃薯品种间杂交育种的遗传图解：马铃薯第1代 YyrryyRr杂交亲本 第2代 YyRr、yyRr、Yyrr、yyrr种植，选黄肉、 抗病(YyRr)第3代 YyRr用块茎繁殖指导：本题考查的知识点是生物的生殖和基因的自由组合定律。考查的能力主要包括：对材料的提取、分析、推理和判断等综合运用能力；理论联系实际的能力；逆向思维和探索研究能力。此题的新颖之处是在学生较为熟悉的小麦杂交育种问题中加进马铃薯的块茎繁殖，故题目显得较为灵活而新颖。所以这主要是考查学生解决问题的能力。根据题目信息，应分别分析小麦和马铃薯的杂交育种程序。通过对材料的提取、分析和推理，在原有知识的基础上做出判断。关键是推理，先逆推，后顺推。2基因型为AaBbCc(独立遗传)的一个初级精母细胞和一个初级卵母细胞分别产生的精子和卵细胞的种类数比为 A4：1 B3：1C2：1 D1：1 答案：C 指导：考查考生对配子基因型种类的判断。根据减数分裂及基因的遗传定律可知：基因型为AaBbCc(独立遗传)的生物体内有许多个初级精母细胞或初级卵母细胞，在减数分裂过程中，非等位基因之间的23种组合形式都有可能发生，形成8种精子或卵细胞；但其中的一个初级精母细胞只能产生4个2种基因型的精子，一个初级精母细胞只能产生1个1种基因型的卵细胞。3父本基因型为AABb，母本基因型为AaBb，其F1不可能出现的基因型是 AAABb BAabbC.AaBb Daabb 答案： D 指导：根据亲本基因型判断子代基因型。根据基因的自由组合定律，位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的，于是首先利用基因的分离定律对每一对基因单独进行分析：AAAaAA、Aa，BbBbBB、Bb、bb，再将F1的基因型进行自由组合，即可得出两对基因(自由组合)遗传时F1的具体基因型。具体分析图解如右图。4水稻的有芒(A)对无芒(a)为显性，抗病(B)对感病(b)为显性，这两对基因自由组合。现有纯合有芒感病株与无芒抗病株杂交，得到F1，再将F1与无芒抗病株杂交，子代的四种表现型为有芒抗病、有芒感病、无芒抗病、无芒感病，其比例依次为 A9：3：3：1 B3：1：3：1C1：1：1：1 D1：3：1：3 答案： B 指导：考查利用自由组合定律计算子代的表现型比例的能力。根据题意，绘出杂交过程的遗传图： P AAbb aaBB F1 AaBb aaB_ F2 A_B_ A_bb aaB_aabb根据杂交亲本AaBbaaBb,利用单对基因分析和乘法定理的方法，每种表现型的比例如下：有芒抗病(AaB_)=1/23/4=3/8;有芒感病(A_bb)=1/21/4=1/8;无芒抗病(aaB_)=1/23/4=3/8;无芒感病(aabb)1/21/4=1/8;于是得到有芒抗病、有芒感病、无芒抗病、无芒感病的比例为3：1：3：1。5假如水稻高秆(D)对矮杆(d)为显性，抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性，两对性状独立遗传。用一个纯合易感病的矮秆品种(抗倒伏)与一个纯合抗病高秆品种(易倒伏)杂交，F2代中出现既抗病又抗倒伏类型的基因型及其比例为 AddRR，18 BddRR，116 CddRR，116和ddRr，18DDDrr，116和DdRR，18 C 指导：考杏利用基因的自由组合定律分析子代表现型及其比例的能力。根据题意，绘出以下遗传图： P Aabb aaBB F1 DdRr F2 D_R_ D_rr ddR_ddrr由于F1的基因型为DdRr，则F1自交后代F2中抗倒伏抗病的基因型(ddR_)及其比例如下： ddRR=1/41/4=1/16;ddRr=1/4 1/2=1/8。6已知豌豆种皮灰色(C)对白色(g)为显性，子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性。如以基因型ggYY的豌豆为母本，与基因型为GgYy的豌豆杂交，则母本植株所结子粒的表现型 A.全是灰种皮黄子叶 B灰种皮黄子叶，灰种皮绿于叶，白种皮黄子叶，白种皮绿子叶 C全是白种皮黄子叶D白种皮黄子叶，白种皮绿于叶 答案：D 指导：考查两对相对性状的测交实验、果实发育的知识以及对实验性状的选取。在GgYy ggYY 测交组合所结子粒中，种皮由胚珠的珠被发育形成，因而在ggYY作母本的植株上所结子粒的种皮基因型为ggYY，呈白色种皮；子叶由受精卵发育形成，其基因型有GgYy、Ggyy、ggYy、ggYY四种，此时子叶的颜色有黄色和绿色两种，但Ge、gg所控制的性状需要在测交子代再次结出种子时才能表现出来。所以，在验证基因的自由组合定律的实验中，为了便于对性状的观察和统计，选取的两对相对性状需要在“同一代个体同步表达”(如豌豆的粒型和粒色)，否则会引起在时间和空间上的错位，导致观察和统计的困难。对这一点的考查，也出现考题中。7现有三个番茄品种，A品种的基因型为AABBdd，B品种的基因型为AAbbDD，C品种的基因型为aaBBDD。三对等位基因分别位于三对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形三对相对性状。请回答： (1)如何运用杂交育种方法利用以上三个品种获得基因型为aabbdd檀株?(用文字简要描述获得过程即可) (2)如果从播种到收获种子需要一年，获得基因型为aabbdd的植株最少需要几年? (3)如果要缩短获得aabbdd的植株的时间，可采用什么方法?(写出方法的名称即可)答案： A与B杂交得到杂交一代；杂交一代与C杂交，得到杂交二代；杂交二代自交，可以得到基因型为aabbdd的种子，该种子长成基因型为aabbdd的植株 (2)4年 (3)单倍体育种技术 指导：该试题考查隐性纯合子的遗传特点、利用基因的自由组合定律进行杂交育种的原理、过程、方法以及单倍体育种的特点等，从侧面考查考生的植物育种方案设计能力。从给定的材料来看，每个品种具有一对隐性纯合基因；从育种结果来看，其目的是将三个品种中的隐性基因组合到一个新品种中。于是利用杂交育种的方法，第一年用A品种(AABBdd)与B品种(AAbbDD)杂交，获得子一代种子(AABbDd)；第二年用子一代(AABbDd)与C品种(aaBBDD)杂交，获得子二代种子(AaB_D_)，其中就有基因型为AaBbDd的种子(比例为1/4)；第三年让子二代进行自交，即可获得一定比例的基因型为aabbdd的子三代种子；第四年将全部的子三代种子播种，根据叶形、花色和果形选出性状都为隐性的植株，其基因型为aabbdd，因为表现型为隐性的个体，其基因型一定为隐性纯合。要想在短时间内获得aabbdd植株，可以在第三年取番茄的花粉进行花药离体培养，获得单倍体幼苗后用一定浓度的秋水仙索处理，形成各种二倍体植株，再根据叶形、花色和果形选出三个性状都为隐性的植株，其基因型为aabbdd。题点经典类型题【例题】 拟)某生物的体细胞含有4对染色体，若每对染色体含有一对杂合基因，且等位基因居于显隐性关系，则该生物产生的精子中，全部为显性基因的概率是 A12 B.14C.18 D.116高考考目的与解题技巧：考查减数分裂产生配子的类型和比值，关键是要弄清几对等位基因的个体能产生配子的种类，且每种配子的比例是均等的。【解析】 考查配子的类型与比例求值。根据题意，该生物体的4对等位基因遵循基因的自由组合定律，于是该生物体可产生24=16种配子，而且这16种配子的比例是均等的，其中的任何一种配子的比例都为116。 【答案】 D 1拟)按自由组合定律遗传的具有两对相对性状的纯合子杂交，F2中出现的性状重组类型的个体占总数的 A.38 B38或58C.58 D116 答案：B 指导：两对相对性状的杂交过程如下： P YYRR Xyyrr F1 YyRr F2 9Y_R_3Y_rr3yyR_lyyrr 其中9/16为双显性性状，1/16为双隐性性状，亲本为双显性性状和双隐性性状，所以1-9/16-1/6=6/16为重组类型。但亲本若为YYyyxyyRR，得F，基因型仍为YyRr，F中出现仍为9y_R_3Y_rr3yyR_1yyrr，但重组类型的比例为1-3/16-3/16=10/16。2拟)一个具有n对等位基因的杂合体，通过减数分裂最终形成的配子 A.必定有2n种，且各类型数目相等 B雌雄配子的数目相等 C.其基因无杂合的 D必定是杂合体 答案： C 指导：题目：中没有说明这些等位基因是否位于不同的同源染色体上，故答案A不能肯定。3拟)在玉米中，有色种子必须具备A、B、D三个基因，否则无色。现有一个有色植株同巳知基因型的三个植株杂交结果如下： a.有色植株aabbDD50有色种子 b有色植株aabbdd50有色种子 c有色植株AAbbdd50有色种子 则该有色植株的基因型是 AAABBDD BAABbDDC.AaBBDd D.AaBbDD 答案： B 指导：依据所给亲代的基因型和子代的表现型及比例可判断：如a：有色植株aabbDD50有色种子，则可推出有色植株基因型为AABbDD或AaBBDD或AABBDd，然后再依据b、c推出。4拟)豚鼠的黑毛(C)对白毛(c)是显性；毛粗糙(R)对毛光滑(r)是显性。下表是五种不同的杂交组合以及各种杂交组合所产生的子代数，请在表格内填写亲代的基因型亲代子代的表现型及其数量基因型表现型黑色粗糙黑色光滑白色粗糙白色光滑黑光白光018016黑光白粗25000黑粗白光10869黑粗白光154163黑粗白粗003212答案：CclTCelt CCnccRRCeRrCelt CcRrlTRr ccRrccRr 指导：此题的解法有多种：第一种方法是：可根据显隐关系及亲代表现型，先写出亲代基因型的可能表示式，然后从子代的表现型入手，反推出亲代的基因型。现以第四组合为例，黑色、毛粗糙为显性，所以亲代的基因型可能表示形式为：C_R ccR_，再看子代表现型有白色光滑，基因型为ccrr；用一对基因分析，子代基因的cc或rr，各来自父方和母方。由此可知，亲代的基因型为：CcRrccRr。照此方法，可推出其他组合亲代的基因型。第二种方法是：从亲代、子代的表现型着手，按一对性状分析，推出亲代基因型。以第三组合为例，亲代基因型可能形式为：C_R_ccrr，子代有四种表现型，按一对相对性状遗传：黑毛与白毛的比例为(10+8)(6+9)1：1，毛粗糙与毛光滑之比为(10+6)(8+9)即11，由此可知，第三组合亲代的基因型为CcRrCelt。同理，可推出其他亲代的基因型。5水稻的有芒(A)对无芒(a)为显性，抗病(B)对感病(b)为显性，这两对基因自由组合。现有纯合有芒感病株与纯合无芒抗病株杂交，得到F1代，再将此F1与无芒的杂合抗病株杂交，子代的四种表现型为有芒抗病、有芒感病、无芒抗病、无芒感病，其比例依次为 A.9331 B3131 C1111 D1313答案：B 指导：根据题意亲本的基因型为AAbb和aaBB，杂交后F1的基因型为AaBb。F1(AaBb)与无芒的杂合抗病株(aaBb)杂交，其后代的基因型、表现型及几率用分枝法计算。有芒抗病的个体占比例为1/23/4=3/8，有芒感病占1/21/4=1/8，无芒抗病占1/2x3/4二3/8，无芒感病占1/ 2 1/4=1/8。新高考探究 1在香豌豆中，当C、R两个显性基因都存在时，花才呈红色。一株红花香豌豆与基因型为ccRr的植株杂交，子代中有38开红花；则在此过程中该红花香豌豆产生的配子类型及其比例为 ACR=1BCR：Cr：cR：cr=1：1：1：1CCR：Cr=1：1DCR：Cr=1：1答案： B 指导：考查基因型判断及配子的类型和比例。依据题意，当C、R两个显性基因都存在时香豌豆才开红花，所以该株红花香豌豆的基因型是C R ；在C R 与ccRr的杂交后代中3/8的开红花(C_R )。根据，对相对性状的杂交实验中的性状分离比(31)和测交实验中的不同性 状比例(11)，可以断定3/8 C R 来自于3/41/2，即在C_R_ccRr，一对基因发生厂杂交RrRr，另一对基因发乍了测交Cccc。所以该红花香豌豆的基因型为 CcRr，其配子类型及比例为CRCrcRcr111l。2基因型为AaBbCc的个体中，这三对等位基因分别位于一对同源染色体上。在该生物个体产生的配子中，含有显性基因的配子比例为 A1/8 B.3/8C.1/5 D.1/3或1/5答案： D 指导：考查基因的自由组合定律的理解、应用和配子比例的求值。基因型为AaBbCc含有3对等位基因，所以通过减数分裂产生配子的过程中共产生23=8种基因类型配子。由于在等位基因A与a、B与b、C与c分离的同时，非等位基因自由组合，所以产生的配子中可能含有3个显性基因、2个显性基因、1个显性基因或没有显性基因，根据数学中的排列组合知识，含有显性基因的配子种类 =7，所占比例为7/8。另一种思考方法是进行逆向思维，在AaBbCc个体所产生的各种配子中，只有abc配子中没有显性基因，其余的配子都含有显性基因，所以先求得abc配子的比例为1/21/21/ 2=1/8，则含有显性基因的配子比例为1-1/8=7/8。3豌豆的圆粒(R)对皱粒(r)为显性，黄子叶(Y)对绿子叶(y)为显性，两对基因分别位于一对同源染色体上。将具有两对相对性状的两株纯种豌豆杂交得Fl，F1自交后得F2，则在F2的新性状类型中，能稳定遗传的个体比例为 A.13 B14C.15 D13或15 答案： D 指导：考查利用基因的自由组合定律进行比例求值的能力。根据题意，纯种亲本豌豆的杂交组合町能有两种类型：(1)黄色圆粒(YYRR)x绿色皱粒(yylT)。F2的新类型为黄色皱粒(3/16Y_rr)和绿色圆粒门/16 yyR )，其中能稳定遗传的个体为1/16YYlT和1/16yyRR，其比例为：(1/16+1/16)/(3/16+3/16)=1/3。(2)黄色皱粒(YYRR)色圆粒(yyrr)F2中的新类型为黄色圆粒(9/16Y_R_)和绿色皱粒(1/16 yyrr)，其中能稳定遗传的个体为1/16YYRR和1/16yyrr，其比例为：(1/16+1/16)/(9/16+1/16)=1/5。 在该类题型的审题过程中，务必明确比例算式中“分母”和“分子”的范围。在该题中，分母的范围是“在F2的新性状类型中”，分子是“能稳定遗传的个体”。4人类的多指是一种显性遗传病，白化病是一种隐性遗传病，已知控制这两种疾病的等位基因都在常染色体上，而且都是独立遗传的。在一个家庭中，父亲是多指，母亲正常，他们有一个患白化病但手指正常的孩子，则下一孩子只患一种疾病的概率是 A.34 B38C.14 D12 答案： D 指导：考查基因的自由组合定律在分析人类遗传病中的应用。根据题意，两种疾病独立遗传，说明它们遵循基因的自由组合定律。设控制白化病的基因为：，控制多指的基因为B，则父母和孩子可能的基因型为：父A B ，母Abb，患病孩子aabb。由患病孩子的隐性基因，可推出父亲的基因型为AaBb，母亲的基因型为Aabb。由于：皮肤AaAal/4aa白化，3/4A 正常手指Bbxbbl/2Bb多指，1/2bb正常所以：该夫妇的下一个孩子的性状类型及其比例分别为同时患两种疾病(aaBb)的概率=1/4aa1/2Bb=1/8;患一种疾病(aabb或A Bb)的概率：1/4aa1/2bb+1/2Bb3/4 A_=1/2；不患疾病(A_bb)的概率为：3/4A_1/2bb=3/8。5豌豆的黄色子叶(Y)对绿色子叶(y)为显性，绿色豆荚(M)对黄色豆莱(m)为显性，两对基因按基因的自由组合定律遗传。现用纯种的黄子叶黄荚豌豆作母本与纯种的绿子叶绿豆荚豌豆作父本进行杂交，得到的F1再自交并获得F2植株。请回答下列问题： (1)在亲代中的母本植株上所结豆荚的颜色是_，比例是_；子叶的颜色为_，其基因型为_o (2)在F1植株自交后，豆荚的颜色为_，比例为_；子叶的颜色为_，比例为_。 (3)若F2植株自交，则豆荚的颜色是_，比例是_；其所结种子中能稳定遗传个体比例是_答案：黄色 1 黄色 YyMm答案：绿色 1 黄色和绿色 31答案：黄色和绿色 13 9/16 指导：考查基因的自由组合定律的应用以及植物果实的发育知识。 (1)豌豆的豆荚的颜色为果实的颜色，果皮是由母本的子房壁发育形成的，其遗传物质来自母本，因而其颜色是由母本的基因型决定的，所以在亲代中的母本(YYmm)植株上所结豆荚都为黄色；其中子叶由受精卵(F1)发育形成，其基因型为YyMm，所以子叶的颜色为黄色。 (2)当F1交之后所结豆荚的颜色受F1基因型控制，所以F1植株自交所结豆荚都为绿色；其中子叶是由受精卵F2发育形成的，其基因型为Y_M_、Y_mm、yyM_、yymm，所以子叶的颜色为黄色和绿色两种，比例为31。 (3)当F2自交之后所结豆荚的颜色受F，基因型控制，所以F2植株自交所结豆荚有黄色和绿色两种，比例为13；F2植株自交所结种子为F3，其中能稳定遗传的个体(纯合子)比例的计算方法如下：从F1(YyMm)到F3自交了2次，则Yy自交2次后的纯合子比例-1-杂合子比例=1-(1/2)2=3/4； Mm自交2次后的纯合子比例=1-杂合子比例=1-(1/2)2=3/4； 所以：F3中的稳定遗传个体比例=3/43/4=9/16。 6孟德尔通过纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆的杂交和测交实验，成功地发现了基因的自由组合定律。请回答下列问题： (1)下列哪一项要求或操作不是孟德尔发现基因的启由组合定律所必需的 A.杂交的两个亲本必须为纯种 B必须以黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交 C对母本去雄、授粉与隔离 D两对相对性状必须由非同源染色体控制 (2)在F2中出现了黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒四种表现型，其比例为9：3：3：1。与此无关的解释是 AF1产生了4种比例相等的配子 B雌配子和雄配子的数量相等 CP1的四种雌、雄配子自由结合 D必须有足量的F2个体 (3)在下列各项实验中，最终证实基因的自由组合定律成立的是 A.鉴定亲本是否为纯种的自交实验 B不同类型纯种亲本之间的杂交实验 C.F1个体的自交实验 DF1个体与隐性类型的测交实验 (4)孟德尔在整个实验过程中渗透的一般科学研究程序是什么? (5)孟德尔提出的基因的自由组合定律的实质内容是什么?(6)孟德尔为了进一步证实基因的自由组合定律的真实性，他根据此定律预测了F1自交2次后F3中4种豌豆类型的比例，然后进行实验并证实了他的预测是完全正确的。你认为在F3中4种豌豆类型的比例是什么? 答案： B答案：B答案：D答案：发现问题提出假设实验验证得出结论答案：在减数分裂过程中，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合 答案：黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒=2515159 指导：考查基因自由组合定律的发现过程、方法和内容。 (1)在杂交亲本中，既可以是黄色圆粒与绿色皱粒杂交，也可以是黄色皱粒与绿色圆粒杂交，其杂